Konsep Perubahan Entalpi Uraian Materi

LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : TERMOKIMIA 2 KELOMPOK KOMPETENSI D Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Kimia SMA 25 Gambar 2.4 Entalpi Diagram Pada gambar 2.4, diagram menunjukan bahwa pada reaksi endoterm menyerap kalor, entalpi bernilai positif atau ΔH0 sedangkan reaksi eksoterm, melepaskan kalor sehingga entalpi bernilai negatif ΔH0 Penurunan entalpi muncul disebabkan adanya panas dari lingkungannya sehingga kalor diserap. Diagram tersebut menjelaskan terjadinya reaksi endoterm dan reaksi eksoterm. Apakah perubahan entalpi tergantung pada suhu? Perbedaan ΔH untuk reaksi pada kedua suhu yang berbeda ditentukan oleh jumlah panas yang terlibat dalam perubahan proses reaktan menjadi produk dengan suatu temperatur dan tekanan yang konstan. qp = Cp x ∆T Keterangan: qp = kalor pada tekanan tetap Cp = kapasitas panas ∆T = perubahan suhu Perhatikan gambar berikut Pada gambar 2.5 terdapat 3 proses 1 Reaktan didinginkan dari T2 ke T1 2 Reaksi dari reaktan menjadi produk dengan suhu T1 3 Produk dipanaskan dari T1 ke T2 Ketika jumlah panas tergabung dari setiap tahapan, hasilnya sama pada T2 yaitu ∆H2 Gambar 2.5 Perubahan entalpi sebagai fungsi temperatur PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN2 : TERMOKIMIA 2 KELOMPOK KOMPETENSI D 26

b. Penentuan entalpi pada suatu reaksi

1 Penentuan entalpi dari suatu reaksi ditentukan dari koefisien zat pada reaksi tersebut. Contoh: Perubahan entalpi standar pada pembentukan gas NO N 2 g + O 2 g 2NOg ∆H o = 180,5 kJ Perubahan entalpi terjadi pada 1 mol sehingga: N 2 g + O 2 g NOg ∆H o = 180,5 kJ x = 90,25kJ 2 Penentuan entalpi dari suatu proses reaksi balik NOg N 2 g + O 2 g ∆H o = - 90,25kJ 3 Hukum Hess Perubahan entalpi standar pada reaksi pembentukan gas NO 2 dari gas N 2 dan gas O 2 N 2 g + O 2 g NO 2 g ∆H o = ? Reaksi terjadi 2 tahap proses reaksi kimia Reaksi tersebut dapat diperlihatkan dengan diagram entalpi sebagai berikut. Gambar 2.6 Diagram entalpi untuk reaksi pembentukan gas NO 2 berdasarkan Hukum Hess Berdasarkan gambar 2.6 menunjukan reaksi pembentukan gas NO 2 melalui satu tahap garis biru dan dua tahap garis merah dengan perubahan entalpi standar reaksi adalah +33,18kJ. Reaksi yang terjadi: N 2 g + O 2 g NO 2 g LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : TERMOKIMIA 2 KELOMPOK KOMPETENSI D Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Kimia SMA 27 Hukum Hess adalah hukum yang memprediksi perubahan entalpi dari hukum kekekalan energi dinyatakan sebagai fungsi keadaan ΔH. Hukum Hess dapat digunakan untuk menghitung jumlah entalpi keseluruhan proses reaksi kimia walaupun menggunakan rute reaksi yang berbeda. Menurut hukum Hess, entalpi adalah fungsi keadaan, perubahan entalpi dari suatu reaksi kimia adalah sama walaupun langkah-langkah yang digunakan untuk memperoleh produk berbeda. Maksudnya hanya keaddan awal dan keadaan akhir yang berpengaruh terhadap perubahan entalpi, bukan langkah –langkah yang dilakukan untuk mencapainya. Penerapan Hukum Hess: Para ahli kimia telah menetapkan perubahan entalpi pada keadaan standar, yaitu pada tekanan 1 atm. Perubahan entalpi standar dilambangkan dengan ΔH°. Satuan entalpi menurut Sistem Internasional SI adalah joule disingkat J. Perubahan entalpi standar untuk satu mol zat dinamakan ΔH° molar. Satuan untuk ΔH° molar adalah J mol –1 . Jenis perubahan entalpi standar bergantung pada macam reaksi sehingga dikenal perubahan entalpi pembentukan standar ΔH f °, perubahan entalpi penguraian standar ΔH d °, dan perubahan entalpi pembakaran stand ar ΔHc°. a Perubahan Entalpi Pembentukan Standar H f o Perubahan entalpi pembentukan standar suatu senyawa menyatakan jumlah kalor yang terlibat untuk proses pembentukan 1 mol senyawa dari unsur- unsurnya yang paling stabil di alam pada keadaan standar 0 o C, 1 atm. Contoh: Reaksi pembentukan standar, misalnya reaksi antara gas hidrogen H 2 dan gas klor Cl 2 membentuk 1 mol hidrogen klorida pada keadaan standar, persamaan reaksinya adalah: H 2 g + Cl 2 g HCl g H f o = - 92,31 kJmol. Pada reaksi di atas dibebaskan kalor sebesar 92,31 kJ untuk setiap mol HCl yang terbentuk. Harga entalpi pembentukan standar untuk beberapa zat pada 25 o C dapat dilihat pada Tabel 2.1 PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN2 : TERMOKIMIA 2 KELOMPOK KOMPETENSI D 28 Tabel 2.1 Harga Entalpi Pembentukan Standar beberapa zat, H f o pada 25 o C kJmol Zat H f o kJmol Zat H f o kJmol Al 2 O 3 s -1.676 H 2 O g -242 Br 2 g +30,9 H 2 O 2 l 187,8 Br g -36 I 2 g +62,4 CaCO 3 s -1.207 HI g +26 CaCI 2 s -795,8 Fe 2 O 3 s -822,2 CaO s -635,5 Fe 2 O 4 s -1.118,4 Ca OH 2 s -986,6 Pbs CaSO 4 s -1.433 PbO s -217,3 Cs grafit PbO 2 s -277 Cs intan +1,88 PbOH 2 s -515,9 COg -110 PbSO 4 s -920,1 CO 2 g -394 MgCl 2 s -641,8 CO 2 aq -413,8 MgOH 2 s -924,7 CS 2 l +89,5 NH 3 g -46,0 CS 2 g +117 NH 4 Cls -314,4 CH 4 g -74,9 NOg +90,4 C 2 H 2 g +227 NO 2 g +34 C 2 H 4 g +51,9 N 2 Og +81,5 C 2 H 6 g -84,5 HNO 3 l -174,1 C 3 H 8 g -104 O 2 g C 4 H 10 g -126 O 3 g +143 C 6 H 6 l +49,0 KCls -436,8 CH 3 OHl -238 SiH 4 g +33 C 2 H 5 OHl -278 NaFs -571 HC 2 H 3 O 2 l -487,0 NaCls -413 HCHOg -108,6 NaBrs -360 C 6 H 5 CO 2 Hs -385,1 NaIs -288 CONH 2 2 s -333,5 NaHCO 3 s -947,7 Cl 2 g Na 2 CP 3 s -1131 HClg -92,5 NaO 2 s -504 HClaq -167,2 NaOHs -426,8 CuCl 2 -172 Na 2 SO 4 s -1.384,49 CuOs -155 Ss, rombik